化学平衡、化学反应速率知识结构图

43 第三章 化学反应速率和化学平衡

研究化学反应不仅要注意其产物的种类，还必须注意另外两个重要问题：一是反应进行的快慢，即化学反应的速度问题；二是反应进行的程度问题，即化学平衡的问题。研究并掌握化学反应速率和化学平衡的规律，可以帮助人们在化工生产中，选择最适宜的反应条件，在最短的时间内，提高原料的利用率。

第一节 化学反应速率

一、化学反应速率的表示方法

化学反应进行的速率差别很大，如火药爆炸、核反应、酸碱中和等瞬间即可反应完成；而钢铁的生锈、橡胶的老化要经过较长的时间才能察觉；自然界中岩石的风化、煤或石油的形成，则需要长达几十万年甚至亿万年。

在化学反应中，随反应的进行，反应物的浓度不断减小，生成物浓度不断增大。通常用单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示化学反应速率。浓度单位为mol/ L，时间单位用h（小时）、min（分）、s（秒）表示。反应速率的单位为mol/L·s、mol/L·min、mol/L·h。应当指出，该反应速率实际上是一定时间间隔内平均反应速率，而不是瞬间速率。

例如，某反应物的初始浓度是2mol/L，2秒后其浓度变为0.6mol/L，则2秒内该反应物的平均反应速率为0.7mol/L·s。

注意，同一化学反应，用不同的反应物或生成物的浓度变化来表示其反应速率时，其结果不同。

二、 影响化学反应速率的因素

化学反应速率的快慢，首先取决于反应物的性质。氢与氟在低温、暗处发生爆炸反应；氢与氯则需要光照或加热才能化合。其次，浓度、压力、温度、催化剂等外界条件对反应速率也有不可忽略的影响。

1. 浓度对反应速率的影响 【学习目标】

1. 了解化学反应速率的概念、表示方法。

2. 掌握浓度、压力、温度和催化剂对化学反应速率的影响。

3.掌握化学平衡的基本概念、化学平衡移动原理及有关化学平衡的计算。

【能力目标】

1. 能解释外界条件对化学反应速率的影响。

2. 能熟练进行有关化学平衡的计算

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第一部分 基本理论 基本概念

【物质结构】

质子

中子

同位素

质子数 定义

性质

相对原子质量 原子实际质量与12C质量的1/12的比值

元素的平均相对原子质量 近似为其质量数

运动状态——电子层、电子亚层、电子云的伸展方向、电子自旋

排布规律——能量最低原理、保理不相容原理、洪特规则

表现形式——结构示意图、电子式、电子排布式、轨道表示式

原子结构 原

子

核

核外电子 原子的相对原子质量

同位素的相对原子质量

同位素的丰度 .. . .. .

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单质分子

分单原子分子

多原子分子 双原子分子

共价分子 结合力：共价键

表示形式 电子式 .. . .. .

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【高中化学】反应速率与化学平衡知识点总结详解

1、化学反应速率（v）

⑴ 定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化

⑵ 表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示

⑶ 计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s）

⑷ 影响因素：① 决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）② 条件因素（外因）：反应所处的条件 (点击图片，查看大图）

（1）参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变。※注意：（2）惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢

化学平衡

1、定义：

化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。

2、化学平衡的特征

逆（研究前提是可逆反应）等（同一物质的正逆反应速率相等）动（动态平衡）定（各物质的浓度与质量分数恒定）变（条件改变，平衡发生变化）

3、判断平衡的依据

判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据

4、影响化学平衡移动的因素

4-1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小， V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。

4-2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。

化学反应速率与化学平衡图像

1、解题步骤

2、解题技巧

（1）先拐先平

在含量(转化率)—时间曲线中，先出现拐点的则先达到平衡，说明该曲线反应

速率快，表示温度较高、有催化剂、压强较大等。

（2）定一议二

当图像中有三个量时，先确定一个量不变，再讨论另外两个量的关系，有时还需

要作辅助线。

（3）三步分析法

一看反应速率是增大还是减小；二看v

正、v

逆的相对大小；三看化学平衡移动的方向。

一.浓度-时间图：

1.某温度下，在体积为5L的容器中，A、B、C三种物质物质的量随着时间变

化的关系如图1所示，则该反应的化学方程式为_________，2s内用A的浓度

变化和用B的浓度变化表示的平均反应速率分别为_________、_________。

2.表示800℃时A、B、C三种气体物质的浓度随时间的变化情况，t1

是到达平衡状态的时间．试回答：

（1）该反应的反应物是______；

（2）反应物的转化率是______；

（3）该反应的化学方程式为______．

2、速率—时间图

此类图像定性地揭示了正、逆反应速率随时间（含条件变化对速率的影响）而变化的规律，

体现了平衡的“逆、等、动、定、变、同”的基本特征，以及平衡移动的方向等。

【例1】如图所示，合成氨反应：N

2（g）＋3H

2（g）2NH

3（g）△H＜0。在某一时间段

t

0～t

6

中反应速率与反应过程的曲线图。试回答下列问题：（1）合成氨反应已达平衡状态的时间段为：。

（2）t

1～t

2时间段是改变的条件使平衡向方向移动；t

4～t

5时间段是改变的条件使平衡向方向移动。（3）在此过程中，氨的百分含量最高的一段时间是。

练习：1．已知NO2和N2O4可以相互转化：2NO2(g)N2O4(g)(正

反应为放热反应)。现将一定量NO2和N2O4的混合气体通入一体积

为1L的恒温密闭容器中，反应物浓度随时间变化关系如图所示，回

答下列问题：

(1)图中共有两条曲线X和Y，其中曲线______表示NO2浓度随时

间的变化；a、b、c、d四个点中，表示化学反应处于平衡状态的